La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 1 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Tema La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 1. Introducción ............................................................................................................................... 1 2. El sistema respiratorio ................................................................................................................ 4 2.1. Aspectos anatómicos y estructura del sistema respiratorio ....................................... 4 2.2. Aspectos fisiológicos del sistema respiratorio................................................................ 7 2.3. Adaptaciones del sistema respiratorio al ejercicio físico ............................................ 8 3. El sistema cardio-circulatorio................................................................................................... 9 3.1. Aspectos anatómicos del sistema cardio-circulatorio ................................................ 9 3.2. Aspectos fisiológicos del sistema cardio-circulatorio ................................................ 10 3.3. Adaptaciones del sistema circulatorio al ejercicio físico.......................................... 11 4. El consumo de oxígeno .......................................................................................................... 13 5. Procesos de obtención de la energía. Sistemas de obtención de la energía ............. 14 5.1. Vías Anaeróbicas para la obtención de ATP (sin O2)............................................... 15 5.2 Vías Aeróbicas para la obtención de ATP (con O2) o Fosforilación oxidativa....... 18 6. Factores que limitan la resistencia........................................................................................ 21 6.1. Capacidad de absorción de O2 ................................................................................... 21 6.2. La deuda de O2 ............................................................................................................... 21 6.3. Calidad muscular............................................................................................................. 22 7. Resistencia aeróbica y salud................................................................................................. 22 8. El entrenamiento de la resistencia ....................................................................................... 23 8.1. Factores a tener en cuenta en el entrenamiento de la resistencia ....................... 23 8.2. Sistemas de entrenamiento de la resistencia ............................................................. 23 9. Efectos del entrenamiento de resistencia........................................................................... 33 9.1. Adaptaciones crónicas que se consiguen mediante el entrenamiento............... 33 9.2. Efectos sobre el organismo ............................................................................................ 34 1. Introducción Concepto de resistencia. La resistencia es una cualidad física básica que nos permite realizar un esfuerzo de mayor o menor intensidad, de manera eficiente, durante un cierto tiempo prolongado y/o recuperarnos lo antes posible del esfuerzo realizado. Al analizar la definición nos encontramos con dos factores que determinan la resistencia. Estos son: - Intensidad - Duración del esfuerzo Importancia de la resistencia en la vida cotidiana y deportiva. La resistencia es la cualidad básica para cualquier trabajo de tipo sostenido, sea o no actividad deportiva. Además, la resistencia es un componente básico de la práctica deportiva y se suele considerar como el factor más importante en la preparación fisiológica básica La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 2 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel para cualquier deporte. Cuando ésta falla, falla el resto de cualidades y en consecuencia se disminuye la probabilidad de lograr un rendimiento óptimo. Este curso vamos a profundizar un poco más en aspectos de la resistencia que nos van a aclarar la relación del aparato cardiorespiratorio con esta cualidad y también la relación de la misma con los sistemas de obtención de la energía. Cualquier trabajador que haga esfuerzo físico (albañil, pintor, mecánico, etc.) va a necesitar una buena dosis de resistencia, lo que pasa es que normalmente ésta, se manifiesta de una forma específica para el trabajo realizado y no fácilmente extensible a otras actividades. En la actividad deportiva tenemos una exigencia de esta cualidad física prácticamente en todas las especialidades, en unas de forma más manifiesta (carreras de fondo, fútbol, baloncesto,...) y en otras como base para aguantar otro tipo de entrenamiento (saltos, lanzamientos, gimnasia, etc.). Así pues, consideraremos la resistencia como cualidad base para iniciar cualquier tipo de entrenamiento o actividad de esfuerzo. Es una cualidad además fácilmente entrenable y de progresión claramente manifiesta, sobre todo si se empieza a trabajar en la edad adecuada y se hace de forma correcta. Para aguantar un esfuerzo (resistencia) el organismo necesita energía y esta proviene de los nutrientes que aporta la alimentación junto con el O2 que nos sirve para realizar la combustión de los mismos. Cuando realizamos un esfuerzo de intensidad suave (120-160 p/min) se establece un equilibrio entre gasto y aporte de O2, es decir que la cantidad de oxígeno que necesitamos es igual o menor a la cantidad de oxígeno que tomamos del aire. A la cualidad física (tipo de resistencia) que nos permite mantener durante un tiempo bastante prolongado ese equilibrio entre aporte y gasto de O2, manteniendo al mismo tiempo un nivel de eficacia alto, la denominamos "resistencia aeróbica". Al aumentar la intensidad del esfuerzo (+170 p/min) el organismo nos va a exigir mas O2 del que somos capaces de tomar del aire. Entonces, para mantener el esfuerzo, el organismo va a poner en marcha unos mecanismos de obtención de la energía en los cuales no es necesario el O2 (mecanismos anaeróbicos), pero que son mucho más limitados en su duración que los mecanismos aeróbicos y además producen unos La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 3 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel residuos que deberemos eliminar una vez restituida la situación aeróbica. A la situación de producir energía sin la presencia de oxígeno se le denomina "deuda de oxígeno". A la cualidad física (tipo de resistencia) que nos permite aguantar un esfuerzo en el que haya deuda de O2 durante el mayor tiempo posible la denominaremos "resistencia anaeróbica". Ejemplos típicos de trabajo en los que se necesita gran cantidad de resistencia aeróbica son el Marathón, los 10.000 m. lisos, el ciclismo de carretera, etc. Ejemplos típicos de trabajo de resistencia anaeróbica son los 1.500 m. lisos, los 3.000 m. obstáculos, el ciclismo en pista, la natación hasta 400 m.... Peligros del trabajo prematuro de resistencia anaeróbica Todo trabajo de resistencia debe comenzar por un tiempo prolongado de entrenamiento de la resistencia aeróbica, ya que si no tenemos esta base, corremos el grave peligro de que se produzcan modificaciones en nuestro sistema cardíaco que pueden tener incluso graves consecuencias. La principal de estas modificaciones consiste en un engrosamiento de las paredes del corazón que resta capacidad y elasticidad al mismo, lo que supone un grave problema si antes no hemos ensanchado estas cavidades con el trabajo aeróbico. La resistencia, tanto aeróbica como anaeróbica, pero especialmente la primera, se basan en el buen funcionamiento del aparato cardiorespiratorio, es decir del conjunto que forman el sistema circulatorio y el sistema respiratorio. Por ello y aunque a algunos les pueda parecer fuera de las competencias de este Área, es necesario repasar las nociones anatómicas más elementales sobre ambos sistemas, lo que nos servirá de base para comprender los mecanismos de obtención de la energía que estudiaremos el próximo curso. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 4 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel 2. El sistema respiratorio 2.1. Aspectos anatómicos y estructura del sistema respiratorio FARINGE CAVIDAD NASAL PULMÓN TRÁQUEA BRONQUIO PLEURA PULMÓN LARINGE ☞ Vías aéreas Superiores: ⇨ Fosas nasales: comunican en la parte posterior con la Faringe. En ellas se encuentran los Cornetes (calientan, filtran y humidifican el aire), con lo que lo preparan para que sea apto para las características del tejido pulmonar, evitando así contrastes importantes y con ello resfriados, infecciones,... Por ello, es aconsejable inspirar a través de la nariz; pero esto no hay que llevarlo al límite, ya que cuando se realiza un esfuerzo de elevada intensidad (el volumen de aire inspirado es muy elevado), la respiración nasal va a suponer un esfuerzo suplementario, y sería mejor respirar por la cavidad bucal que presenta una sección sustancialmente mayor, lo que disminuye la resistencia al paso del aire y el trabajo a realizar. Por tanto podríamos resumir diciendo que en condiciones de reposo o de ejercicio ligero es conveniente inspirar por la nariz, mientras que cuando el ejercicio es de una intensidad importante es mejor hacerlo preferentemente por la boca, ya que de lo contrario limitaríamos el rendimiento físico. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 5 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel ⇨ Faringe: es un espacio común, tanto al Sistema Respiratorio como al Digestivo. La parte de la Faringe que comunica con las fosas nasales, se le llama “Nasofaringe”. En los laterales de la nasofaringe se encuentran los orificios de comunicación con los oídos. ⇨ Laringe: es el órgano de la expresión hablada y por donde sólo pasa aire. Comunica en su parte superior con la Faringe, paso controlado por la Epiglotis (cartílago), que sólo se cierra al paso del bolo alimenticio, impidiendo que éste pase a la Tráquea y obligándole a pasar al Esófago. En su parte inferior comunica con la Tráquea. LARINGE Ms. INTERCOSTALES PULMÓN DIAFRAGMA ⇨ Tráquea: Es el elemento de transición entre las Vías Superiores e Inferiores. Se introduce en el Tórax para dar lugar a las Vías inferiores. Está formada por anillos de cartílago. ☞ Vías Aéreas Inferiores: ⇨ Bronquios (2): son ramas que nacen de la Tráquea, los cuales se van a dividir profundamente, pero ya dentro de los Pulmones. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 6 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel ⇨ Vías Aéreas Pulmonares: constituidas por las progresivas subdivisiones de los Bronquios, hasta llegar a los Alvéolos; esta progresiva división, que se realiza exponencialmente, da lugar a que desde la Tráquea que es un sólo conducto, vaya ampliándose el número hasta llegar a los Bronquiolos (decenas de miles), para desembocar en millones de Alvéolos. ⇨ Alvéolos Pulmonares (representan el 90% del volumen del pulmón): aquí es donde se produce el Intercambio gaseoso. Están regados por infinidad de capilares. La sangre libera el CO2 hacia el exterior a través de la pared alveolar, captando a su vez el O2 del aire inspirado, que una vez ha entrado en el capilar a través de la pared, es rápidamente absorbido por la hemoglobina. ☞ Pleura: Los Pulmones están rodeados por una capa “Pleura”, la cual está constituida por dos membranas, una unida al tejido pulmonar y otra a la cara interna del Tórax (costillas). En medio de las dos membranas hay un espacio “Espacio Pleural”, donde hay una mínima cantidad de líquido, el cual permite que el movimiento de ambas membranas se produzca al unísono. La Pleura tiene gran importancia en la mecánica ventilatoria, ya que sirve de elemento transmisor entre el Tórax (zona activa) y lo pulmones (zona pasiva) en los movimientos de Inspiración y Espiración. El trabajo de resistencia aeróbica produce un aumento del número de alveolos que están en funcionamiento. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 7 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel 2.2. Aspectos fisiológicos del sistema respiratorio Es en los alveolos, que son el fondo de saco, donde se realiza el intercambio gaseoso, donde la sangre, que viene de la zona muscular con CO2, lo libera hacia el exterior a través de la pared alveolar, y capta el O2 proveniente del aire inspirado, que una vez ha entrado en el capilar a través de la pared, inmediatamente es captado por la hemoglobina que es la sustancia de la sangre encargada de transportarlo. Este O2 es el que se utiliza después en el metabolismo aeróbico. 2.2.1. Mecánica de la respiración La respiración es la función vital por la cual el aire entra y sale de nuestros pulmones purificando la sangre y expulsando los deshechos celulares. El aire que respiramos contiene un 78% de nitrógeno, un 21% de O2, un 0,03% de CO2, un 1% de vapor de agua, y el resto de otros gases. De él tomamos O2 (4,5%) y devolvemos el resto. El consumo de O2 oscila entre 520 y 3.000 c.c., según la actividad, por minuto. Respiramos aproximadamente 16 veces por minuto en reposo, y más cuando hacemos algún esfuerzo físico. La respiración correcta consiste en inspirar (tomar aire) y espirar (expulsar aire) por la nariz, ya que constituye un filtro natural, pero al hacer ejercicio las necesidades de aire aumentan tanto que no nos basta con la respiración nasal. Los movimientos respiratorios son dos: - Inspiración (entrada de aire a los pulmones) - Espiración (salida de aire de los pulmones) 2.2.2. Algunos respiratorio V.M.R. V.C. Fr. conceptos sobre el funcionamiento del sistema - es el Volumen Minuto Respiratorio, la cantidad total de aire que entra en los pulmones en un minuto - es el volumen corriente, la cantidad de aire que entra en los pulmones en una inspiración - es la frecuencia respiratoria, la cantidad de inspiraciones que se efectúan en un minuto La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 8 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel V.M.R. = V.C. X Fr. 2.3. Adaptaciones del sistema respiratorio al ejercicio físico Habitualmente, en reposo, en cada inspiración entramos en los pulmones 0'5 litros de aire (volumen corriente en reposo), e inspiramos con una frecuencia de 12-16 veces por minuto (frecuencia respiratoria en reposo), por lo que podemos convenir que cada minuto entra en el organismo entre 5 y 7 litros de aire (volumen minuto respiratorio en reposo). Al realizar ejercicio físico, las necesidades de O2 en el organismo son mayores, así como la producción de CO2 y la necesidad de eliminarlo. Es entonces cuando ponemos en marcha los mecanismos de adaptación y se producen las modificaciones tendentes a incrementar el V.M.R., que en casos extremos puede llegar hasta los 100 l/min en función de la demanda de O2 y la producción de CO2. Al comienzo del ejercicio, el V.M.R. aumenta de forma brusca, hasta llegar a un nivel en el que se estabiliza, que es proporcional a la intensidad del ejercicio que se realiza, y que si éste no se altera, el V.M.R. no presenta grandes altibajos. Al cesar el ejercicio, el V.M.R. no disminuye de forma brusca, sino que lo hace progresivamente hasta alcanzar los valores de reposo. Esto es así para reponer las reservas energéticas que al comienzo del ejercicio se han gastado de forma anaeróbica y que no mantienen el equilibrio. Para incrementar el V.M.R. se incrementan los dos factores de los que depende: - se incrementa la frecuencia respiratoria - se incrementa el volumen corriente a. Aumento de la frecuencia respiratoria En los trabajos de media intensidad, el aumento de frecuencia respiratoria es proporcional a la intensidad del ejercicio que efectuamos, hasta alcanzar una frecuencia de 30-35 ciclos por minuto, y en ejercicio extremos de hasta 40-45 ciclos por minuto. b. Aumento del volumen corriente En los esfuerzos de media y baja intensidad se incrementa el volumen corriente de forma proporcional al esfuerzo, pero al llegar a un punto determinado,( cuando la frecuencia respiratoria se estabiliza), el volumen corriente sigue aumentando, por lo que el incremento de la La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 9 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel ventilación pulmonar es atribuible esencialmente a la mayor amplitud de los movimientos respiratorios. Con el entrenamiento aumenta el volumen corriente frente a un esfuerzo determinado, con lo cual, frente a un mismo esfuerzo, con el mismo V.M.R., un individuo entrenado tiene una menor frecuencia respiratoria que uno que no lo está. 3. El sistema cardio-circulatorio 3.1. Aspectos anatómicos del sistema cardio-circulatorio 3.1.1. El corazón Es la bomba que impulsa la sangre al organismo. Es un órgano hueco con 4 cavidades, dos aurículas y dos ventrículos. Las paredes son de tejido muscular de contracción involuntaria y propia. 3.1.2. Los circuitos sanguíneos La sangre oxigenada que parte del Ventrículo izquierdo, va a todo el organismo para suministrar O2 y nutrientes. Allí recoge el CO2 de deshecho y vuelve al corazón para entrar por la aurícula derecha. Esta es la denominada "circulación mayor". De la aurícula derecha pasa al ventrículo derecho, y de allí a los pulmones donde vuelve a oxigenarse y regresar a la aurícula izquierda. Esta es la "circulación menor". La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 10 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel O2 CIRCULACIÓN MENOR CO2 PULMONES arteria pulmonar aurícula derecha aurícula izquierda ventrículo derecho ventrículo izquierdo venas pulmonares arteria aorta venas cavas O2 CO2 CIRCULACIÓN MAYOR ORGANISMO 3.1.3. Los vasos sanguíneos Son las "cañerías" por las que circula la sangre. Entre las que salen del corazón hacia el organismo o los pulmones distinguimos de mayor a menor: arterias, arteriolas y capilares. Y entre las que van de retorno al corazón procedentes del organismo o los pulmones: venas y vénulas. A veces se comete el error de decir que la sangre oxigenada circula por las arterias y la sangre "sucia" (venosa) por las venas, pero no siempre es así, por ejemplo la arteria pulmonar (sale del ventrículo dcho. hacia los pulmones) lleva sangre venosa, mientras que las venas pulmonares (regresan de los pulmones a la aurícula izqda.)llevan sangre arterial u oxigenada. 3.1.4. La sangre Es el líquido encargado de transportar el O2 a través de una sustancia llamada hemoglobina, qué es la que le da su color rojo. Absorber los nutrientes de la digestión para llevarlos al organismo y transporta los glóbulos blancos que nos defienden de las enfermedades, aparte de otras muchas funciones. 3.2. Aspectos fisiológicos del sistema cardio-circulatorio El corazón está constituido por tejido muscular, por tanto contráctil, y funciona como dos bombas independientes (una para cada circulación), y en su funcionamiento distinguimos dos fases: la diástole o llenado de sangre y la sístole o expulsión de la sangre. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 11 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Algunos conceptos sobre el funcionamiento del sistema cardiaco Frecuencia cardíaca en reposo (FCR) Volumen sistólico (V.S.) Volumen minuto cardíaco (VMC) Es el número de latidos (contracciones sistólicas) que el corazón realiza por minuto. En una persona no entrenada suelen oscilar entre 60/80, en individuos entrenados la cifra se reduce considerablemente llegando a bajar de las 40 puls/min. en casos extremos y con una media de 50 puls/min. aproximadamente. Es el volumen de sangre que expulsa el corazón en cada sístole. En reposo el volumen sistólico es aproximadamente de 80 ml. de sangre. Es el volumen total de sangre que expulsa el corazón en un minuto. En reposo es aproximadamente unos 5,5 l. VMC = F.C. X V.S. 3.3. Adaptaciones del sistema circulatorio al ejercicio físico Cuando realizamos ejercicio, el organismo requiere una mayor cantidad de O2 y de nutrientes para poder continuar activo, y es por ello que a los músculos les ha de llegar una mayor cantidad de sangre para asegurar el abastecimiento de estos dos elementos fundamentales. Por otra parte, también el organismo fabrica unos elementos residuales como el CO2 que se produce en la combustión y que ha de ser eliminado de los tejidos dada su toxicidad, y es el sistema cardiocirculatorio el encargado de llevarlo hacia los pulmones. Como durante el ejercicio el volumen de sangre que ha de llegar a los músculos es mayor, el organismo tiene que poner en marcha una serie de adaptaciones para que esto ocurra así, y que podríamos resumirlas en: a. Aumento del Volumen Minuto Cardíaco Como hemos visto, depende de dos factores que son la frecuencia cardiaca y el volumen sistólico, que con el ejercicio físico se incrementan, siendo este incremento proporcional a la magnitud del esfuerzo realizado. Estos dos factores se combinan para que aumente el flujo de sangre que parte del corazón y no actúan de forma aislada. a.1. Variaciones de la frecuencia cardiaca Cuando comenzamos a realizar un ejercicio, la frecuencia cardiaca aumenta de forma paulatina, hasta llegar a un nivel en el que se La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 12 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel estabiliza, es la etapa de adaptación. En ella se alcanza un nivel de frecuencia cardiaca proporcional a la intensidad del ejercicio que estamos realizando. Una vez en este nivel, la frecuencia cardiaca se estabiliza (es la fase de Steady State) y se la intensidad del trabajo no varía, la frecuencia cardiaca permanece constante. Al terminar el ejercicio la frecuencia cardiaca vuelve a los niveles de reposo, pero no de una manera brusca, sino paulatinamente. Las modificaciones de la frecuencia cardiaca durante el ejercicio dependen de un gran número de factores entre los que cabe destacar: - Intensidad del trabajo realizado - Nivel de entrenamiento del individuo - Factores genéticos y constitucionales: Edad, sexo,... a.2. Variaciones del Volumen Sistólico Como hemos dicho, el corazón es una bomba que puede bombear una mayor o menor cantidad de sangre, dependiendo de que sus paredes, que están constituidas por músculo, se contraigan con más o menos intensidad. Así, al comenzar el ejercicio, aumenta el volumen sistólico de forma proporcional a la intensidad del trabajo, hasta niveles de carga submáxima, en que el volumen sistólico disminuye levemente. b. Variación de las resistencias periféricas Dentro de las partes de del sistema cardio-circulatorio, las arterias y las arteriolas están recubiertas de músculos, y tienen la propiedad de poder contraerse y variar la cantidad de sangre que pasa por ellas. Que una arteriola se relaje o se contraiga depende de que la zona que irriga esté o no en actividad, y si está activa se relaja para que pase más sangre, y viceversa. Así el organismo consigue que la sangre vaya hacia donde mas O2 y nutrientes necesita en cada momento. Así, en el ejercicio físico se produce que: - Flujo coronario (al corazón): Es directamente proporcional al esfuerzo. El músculo cardíaco no se puede quedar sin sangre (Infarto). - Flujo cerebral: Se mantiene constante. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 13 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel - Flujo renal: Disminuye respecto al reposo. - Flujo cutáneo: Hay un ligero descenso de flujo. - Flujo esplénico (del aparato digestivo): Disminuye mucho. - Flujo muscular esquelético: Aumenta en aquellas zonas musculares en actividad y disminuye en las que no intervienen en el movimiento. Trabajo intensivo Volumen minuto cardíaco, 25 litros min. 100% 3-5% Pulmones 4-5% 2-4% Corazón 0,5-1% 3-4% Huesos 80-85% Piel Aparato Gastro- Riñones Cerebro Músculos intestinal 100% 20-25% 4-5% 20% 3-5% 15% 5% 15-20% Reposo Volumen minuto cardíaco, 5 litros min. 4. El consumo de oxígeno Del correcto funcionamiento de los dos sistemas citados y de su compenetración en la función del intercambio gaseoso dependerá la capacidad de consumo de Oxígeno (VO2) de un individuo. Esta medida nos va a dar una idea bastante aproximada del nivel de resistencia de una persona. Ciertamente es una medida bastante compleja y difícil de definir, pero en un intento de aproximación podemos decir que el VO2 es "la capacidad de un individuo de aprovechar el oxígeno del aire para la obtención de energía". La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 14 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel En situación de reposo el VO2 es aproximadamente de 0,25 l/min. , pero en el ejercicio intenso puede multiplicarse por 20 (VO2 max.). 5. Procesos de obtención de la energía. Sistemas de obtención de la energía La energía procedente de la descomposición de los alimentos no puede utilizarse directamente para la contracción muscular, antes debe acumularse en forma de un compuesto altamente energético “Adenosín trifosfato” (ATP). Este compuesto es la unidad básica de utilización energética. P + P ENERGÍA + ADENOSINA + P El ATP es una molécula que genera gran cantidad de energía al descomponerse y liberar sus iones fosfato. Sin embargo la cantidad que hay almacenada en el músculo es muy pequeña, por lo qué hay que resintetizarlo cada vez que es consumido. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 15 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel P + P ENERGÍA + ADENOSINA + P P P P ADENOSINA ADP Las reservas musculares de ATP son muy limitadas, por lo qué la función muscular está condicionada a qué el ATP se vaya regenerando constantemente. La generación del ATP puede conseguirse por tres vías: ☻ Sistema ATP - PC o de los fosfágenos. ☻ Glucólisis anaeróbica. ☻ Vía aeróbica o Fosforilación oxidativa (Metabolismo oxidativo de carbohidratos, grasas y proteinas). 5.1. Vías Anaeróbicas para la obtención de ATP (sin O2). 5.1.1. Sistema de los fosfágenos o sistema anaeróbico aláctico (sin O2) a) ATP intramuscular (fuente inmediata de energía): Proporciona energía durante los primeros 6" en esfuerzos de máxima intensidad. Se almacena en pequeñas cantidades en las células musculares. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 16 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Solo va a poder facilitar energía para realizar unas pocas contracciones. Esta producción de energía se utilizará cuando sean necesarias grandes cantidades de energía por unidad de tiempo. A este proceso de obtención de energía se le denomina “HIDRÓLISIS DEL ATP” (se hidrolizan los radicales fosfato del ATP). P + P ATP ENERGÍA + ADENOSINA + . ADENOSINA P P P P P P ATP + H2O P ADENOSINA ADP atp-asa ⇨ ADP + P + energía ➔ CONTRACCIÓN M. Para su resíntesis se necesita energía que se obtiene del metabolismo de los alimentos, principalmente a través de: ☺ Fosfocreatina (PC). ☺ Glucólisis anaeróbica. ☺ Fosforilación oxidativa (H.C, grasas y proteínas). ADP + P + Energía de reserva ➔ ATP b) Fosfocreatina (PC) : Proporciona la energía entre 6" - 20" en esfuerzos de intensidad cercana a la máxima (submáxima). La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 17 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Cuando se termina el ATP intramuscular el músculo debe resintetizarlo a través de la PC. Se almacena también en las células musculares en una proporción 3/4 mayor que el ATP. A este proceso de obtención “TRANSFOSFORILACIÓN”. energética se le denomina creatin-fosforilasa PC + ADP ⇨ C + ATP Con este proceso se puede obtener ATP durante más tiempo, pero con una intensidad menor de trabajo que con la degradación directa del ATP intramuscular. Resumiendo podemos decir, que en esfuerzos intensos el ATP intramuscular es el primero en agotarse, después utilizamos la PC para resintetizarlo (pero sólo hasta los primeros 20"), a continuación obtendremos ATP a través de: “Glucólisis anaeróbica” y de la “Fosforilación oxidativa”. 5.1.2. Glucólisis anaeróbica o sistema anaeróbico láctico (sin O2) En esta vía o sistema energético el ATP proviene de la degradación del GLUCÓGENO MUSCULAR, cuya forma activa es la GLUCOSA (verdadero alimento del músculo), a PIRUVATO, con formación de LACTATO. El Glucógeno se almacena en el músculo y en el hígado. Esta vía produce rápidamente gran cantidad de ATP durante un ejercicio intenso, pero no va a poder mantenerse durante mucho tiempo (hasta 2' -3'). Además el músculo contrae una DEUDA DE O2 que debe saldarse en el descanso (recuperación). En esta reacción se produce ÁCIDO LÁCTICO, el cual se acumula en músculos y sangre, provocando: La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía ☺ agotamiento del suministro de glucógeno. ➫ ☺ variación en el PH del músculo G G G G 18 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel limitación actividad muscular y fatiga muscular GLUCOSA G G G 4 G GLUCÓLISIS ANAERÓBICA ENERGÍA GLUCÓGENO ÁCIDO PIRÚVICO ADP + P + ÁCIDO LÁCTICO E 2-3 ATP El LACTATO no debe considerarse como un residuo metabólico inservible, ya que representa una importante reserva de energía para el cuerpo, ya que tan pronto como en las células del músculo vuelve a haber suficiente O2, ya sea por “conducción mejorada” o por descenso del consumo, se puede transformar el lactato en piruvato y cerrar con él el ciclo de Krebs. La recuperación es lenta, pues aproximadamente cuesta 1 hora limpiar el lactato producido. 5.2 Vías Aeróbicas para la obtención de ATP (con O2) o Fosforilación oxidativa Este proceso se realiza en la Mitocondria, donde los H.C, los Lípidos y las Proteínas sufren una serie de transformaciones a través del Ciclo de Krebs, cuyo resultado es la producción de ATP para la obtención de energía. En la producción de energía aeróbica se descomponen continuamente hidratos de carbono, grasas y proteínas (algunas), combinandose con O2 para producir ATP, CO2 y H2O. Este proceso transcurre de modo relativamente lento, por tanto con poca producción de ATP por unidad de tiempo. Sin embargo la disposición de sustratos es casi ilimitada. 5.2.1. Transformación aeróbica de los hidratos de carbono (oxidación) La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 19 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel La GLUCOSA se degrada hasta PIRUVATO, y después a ACETILCOENZIMA-A. Éste entra en las mitocondrias y a través del CICLO DE KREBS (ciclo del ácido cítrico) y la cadena respiratoria, da lugar a ATP, CO2 y H2O. G G G G G GLUCOSA G G 4 G ENERGÍA GLUCÓLISIS AERÓBICA GLUCÓGENO ÁCIDO PIRÚVICO ADP + P + E 38 ATP CICLO DE KREBS CO2 + H2O La oxidación de 1 mol de glucosa por esta vía produce 38 - 39 moles de ATP. En actividades físicas que duran más de 3' se requiere que el músculo activo utilice el ATP formado durante la respiración celular que se produce en las mitocondrias. 5.2.2 Transformación aeróbica de los lipidos (Oxidación). Las grasas se encuentran almacenadas fundamentalmente en el tejido subcutáneo en forma de gotas llenas de TRIGLICÉRIDOS, que están formados por 1 molécula de glicerina y 3 moléculas de ácidos grasos. De 1 mol de ácido graso, se pueden obtener 147 moles de ATP. Representan una fuente de energía casi inagotable. En reposo el 60% de las necesidades energéticas provienen de las grasas. Se pone en funcionamiento más lentamente que las vías de degradación de los hidratos de carbono. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía O ÁCIDO GRASO 1 O ÁCIDO GRASO 2 O ÁCIDO GRASO 3 4 20 ENERGÍA OXIDACIÓN BETA ÁCIDO GRASO 1 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel ACETIL CoA TRIGLICÉRIDO ADP + P + 147 ATP E CICLO DE KREBS CO2 + H2O Con el entrenamiento: ☺ incrementa la capacidad para utilizar lípidos. ☺ disminuye la utilización de glucosa y glucógeno. 100% GLUCÓLISIS ANAERÓBICA PC OXIDACIÓN U.A. 75% STEADY STATE 50% 0% 10 20 30 40 50 1' 70 80 90 100 110 2' 130 Gráfica de la utilización de las diferentes fuentes de energía en el tiempo La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 21 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel La secuencia de utilización de las fuentes de energía es: primeros 5"-10" - Utilización del ATP libre y la Fosfocreatina siguientes 60"-90" - Utilización anaeróbica de la glucosa a partir de 3'-5' - Utilización aeróbica de la glucosa a partir de 30' - Utilización de los ácidos grasos De esta secuencia de utilización de las fuentes de la energía podemos deducir de una manera más clara los diferentes tipos de resistencia, de esta forma efectuaremos : - Esfuerzos correspondientes a resistencia aeróbica, cuando realicemos trabajos de más de 3 a 5 min. de duración, con una intensidad mínima de 120 puls/min. - Esfuerzos de resistencia anaeróbica láctica, cuando realicemos trabajos de 1 a 2 min. de duración, con una intensidad media de más de 160 puls/min. - Esfuerzos de resistencia anaeróbica aláctica, cuando realizamos esfuerzos de 5 a 10 seg. de duración, con una intensidad mayor de 160 puls/min. 6. Factores que limitan la resistencia 6.1. Capacidad de absorción de O2 El consumo máximo de O2 (VO2 max) es la mayor cantidad de O2 que un individuo puede utilizar durante un trabajo respirando aire atmosférico. Se considera que el VO2 max determina el límite potencial de desarrollo, pero no es el único factor. En condiciones normales un individuo consume 0,25 l O2/min, y en el transcurso del ejercicio puede llegar a multiplicar por 20 ese volumen. 6.2. La deuda de O2 Convencionalmente, el trabajo anaeróbico se contabiliza en unidades de O2 y se admite que después de finalizar el trabajo, se necesitan cantidades superiores de O2 que en reposo para saldar la deuda creada, y recuperar los depósitos de "combustible" vaciados para iniciar el ejercicio. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 22 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel La deuda que se crea es proporcional al tiempo que dura el ejercicio y a la intensidad del mismo. Esta deuda limita el ejercicio, ya que hasta que se alcanza el nivel de equilibrio entre aporte y gasto de O2, la energía se obtiene de las fuentes anaeróbicos, y fundamentalmente de la anaeróbica láctica, que produce desechos tóxicos, que al acumularse y llegar a un cierto nivel, producen fatiga e imposibilidad de continuar el ejercicio. 6.3. Calidad muscular Existen dos tipos fundamentales de fibras musculares, unas de contracción lenta (ST o fibras rojas) que son capaces de aguantar más tiempo el ejercicio, ya que principalmente utilizan la vía aeróbica para obtener energía, y otras de contracción rápida (FT o fibras blancas) que tienen una capacidad de contraerse mas rápidas pero que no aguantan la contracción durante mucho tiempo y que utilizan fundamentalmente las vías anaeróbicas para obtener la energía. Que un músculo tenga más o menos proporción de fibras blancas o rojas, nos dará que sea capaz de realizar ejercicios de resistencia o velocidad preferentemente. 7. Resistencia aeróbica y salud El trabajo de resistencia aeróbica tiene una serie de efectos que influyen en la salud de forma positiva. Estos efectos son principalmente: (LDL) - Desarrollo de las cavidades cardíacas - Pérdida de grasa y disminución del colesterol de baja densidad - Aumento de glóbulos rojos (hemoglobina) - Aumento de la capacidad pulmonar - Ensanchamiento de los vasos sanguíneos Todo esto va a posibilitar: - Menor número de latidos del corazón a lo largo de su vida, y por tanto menor desgaste - Menor riesgo de trombos y otras enfermedades coronarias - Mejora de la oxigenación de las células musculares La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 23 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Por todo ello se puede recomendar el trabajo aeróbico como un aliado eficaz (siempre que se haga con las debidas precauciones) en la lucha contra la enfermedades cardíacas. 8. El entrenamiento de la resistencia 8.1. Factores a tener en cuenta en el entrenamiento de la resistencia 8.1.1. Las cargas del entrenamiento (Volumen X Intensidad) Deberán adecuarse al estado del sujeto y al periodo de entrenamiento correspondiente. 8.1.2. Tiempo de duración de los ejercicios El tiempo establece la cantidad de energía que será necesaria. Si es inferior a 3-5 min. el abastecimiento es anaeróbico. 8.1.3. Duración de los intervalos de descanso La ampliación de los intervalos de descanso durante un trabajo de resistencia hace la carga más aeróbica. d. Carácter del descanso (activo o pasivo) El trabajo adicional de menor intensidad que supone un descanso activo permite mantener los procesos respiratorios a nivel alto evitando de este modo el para bruscamente, y contribuyendo a acelerar el curso de los procesos de recuperación. 8.2. Sistemas de entrenamiento de la resistencia Existen numerosos sistemas para clasificar los métodos de entrenamiento de la resistencia, así por el carácter del entorno dónde se realizan podremos dividirlos en: - Sistemas naturales - Sistemas en pista Por el tipo de trabajo realizado en: - Sistemas continuos - Sistemas fraccionados Por la clase de resistencia que desarrollan de forma preferente en: La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 24 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel - Sistemas de trabajo de la resistencia aeróbica - Sistemas de trabajo de la resistencia anaeróbica láctica - Sistemas de trabajo de la resistencia anaerobia aláctica Ninguna de las clasificaciones anteriores es totalmente precisa (aún existen muchas más), pero nosotros nos vamos a basar principalmente en la clasificación según el tipo de resistencia trabajada, porque pensamos que es más accesible a vuestra comprensión y porque nos permite tratar de una manera más profunda los sistemas de trabajo de la resistencia aeróbica, que son los más interesantes para vosotros. a. Sistemas de entrenamiento de la resistencia aeróbica Son los siguientes: - Entrenamiento de resistencia de Waldniel - Entrenamiento continuo - Entrenamiento total - Interval-training - Fartlek - Circuit training a.1. Entrenamiento de resistencia de Waldniel Se trata de un entrenamiento recorriendo tramos determinados más o menos largos sobre terreno llano, controlando las pulsaciones, debiendo permitir la intensidad del ejercicio hablar al sujeto. Se utiliza fundamentalmente en enfermos cardíacos a modo de terapia, y su objetivo es la mejora de la absorción de oxígeno. Normalmente la actividad es alternada entre la marcha y la carrera, disminuyendo el tiempo de marcha a medida que mejora la condición física del sujeto. a.2. Entrenamiento continuo Usualmente hablamos de carrera continua, pero hemos preferido el nombre de entrenamiento continuo con el fin de incorporar actividades que no tienen nada que ver con la carrera, pero que sin embargo son igualmente eficaces para el desarrollo de la condición aeróbica, tales como el ciclismo, la natación, el remo, el esquí, etc.. Es una actividad mantenida de forma ininterrumpida y ejecutada a un ritmo uniforme. Su objetivo primordial es el desarrollo de la resistencia aeróbica. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 25 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel La duración será siempre superior a los 30', pudiendo llegar a las 2 horas o incluso más en entrenamientos fuertes. Para iniciación y en recuperación de lesiones se utilizan tiempos menores, por debajo de los 30'. La intensidad varía en función de la distancia, pero oscilando entre las 140 y las 160 pulsaciones por minuto. a.3. Entrenamiento total Combina el entrenamiento de la carrera con saltos, lanzamientos, trabajo de fuerza, etc. La duración total es de 75 a 80' aproximadamente. El objetivo principal es el desarrollo de la resistencia aeróbica, aunque se trabajan todas las cualidades físicas. Un ejemplo puede ser: Se parte de una carrera suave de unos 5' para pasar a alternar aceleraciones con carrera suave durante unos 10'. Posteriormente se realizan series de saltos (con o sin obstáculos), con una duración de 10' aproximadamente, para seguidamente pasar a carrera continua con ejercicios de soltura. Luego se trabajaría un grupo de ejercicios de potencia general, como empujes, transportes, cuestas cortas y pronunciadas, finalizados con 5' de carrera suave. También se trabajan sprints cortos. a.4. Interval training Este tipo de entrenamiento es un tanto diferente, puesto que no hay en él una actividad ininterrumpida, sino que existen periodos de actividad intercalados con periodos de descanso, pertenece por tanto a los métodos llamados interválicos. Para explicarlo mejor, hemos puesto como ejemplo la utilización de la carrera como medio de entrenamiento, pero sin embargo se pueden utilizar otro tipo de actividades, al igual que en el entrenamiento continuo. El objetivo de este trabajo es el de mejora rápida de la resistencia aeróbica. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 26 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Para efectuar el trabajo es necesario establecer un control de pulsaciones: no se debe bajar de 120 (al final del descanso) ni sobrepasar las 180 (al final del trabajo), dependiendo también de las pulsaciones basales del individuo. Las distancias básicas que se trabajan oscilan entre los 100 y los 400 metros. La intensidad vendrá a ser del 70-75%, y la recuperación que es siempre activa entre 45" y 1'30". Las repeticiones variarán desde las 15 a las 50 para las series cortas y de 10 a 40 para las más largas. a.5. Fartlek Este tipo de entrenamiento es en realidad un método mixto de trabajo, ya que desarrolla tanto la resistencia aeróbica como la anaeróbica, pudiendo inclinarse más a uno u otro campo dependiendo de la forma en que lo trabajemos. Fartlek significa en sueco "juego de carreras", y se podría definir como los cambios de ritmo "dentro de una carrera continua", con intensidades variadas, terreno variado y alternancia de distancias y ritmos. Mejora la resistencia aeróbica y anaeróbica, según la intensidad de esfuerzo con la que se trabaje, acostumbrando al organismo igualmente a los cambios de ritmo. Un ejemplo modelo puede constar de unos ejercicios genéricos seguidos de carrera continua como calentamiento, intercalando a continuación aceleraciones cuyas distancias oscilan entre los 50 y los 200 metros en el caso de velocistas y hasta 2000 para fondistas. Finalizando con carrera continua. También es posible utilizar cuestas a bastante intensidad, que nos darán la parte de entrenamiento anaeróbico. a.6. Circuit training Es un método de trabajo de la fuerza resistencia en el cual cabe cualquier tipo de ejercicio, con o sin sobrecarga. Se trata de organizar una serie de estaciones (ejercicios), colocados de forma circular de manera que se efectúen sin interrupción desde el primero hasta el último. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 27 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Hay dos formas básicas de circuitos: - Tiempo fijo - repeticiones variables - Repeticiones fijas - tiempo variable El tiempo de ejecución de cada ejercicio oscilará entre los 30 y 45", o bien 25-40 repeticiones, la carga no será más del 30-40% y la velocidad de ejecución será la máxima que nos permita nuestro organismo. NO hay descanso entre ejercicios, sólo el justo para cambiar de estación. Efectuado correctamente, es un método de trabajo muy indicado en vuestro entrenamiento, ya que con él vamos a mejorar la fuerza resistencia y al mismo tiempo la resistencia aeróbica. b. Sistemas de entrenamiento de la resistencia anaeróbica Son todos interválicos, lo que significa que constan de una carga o estímulo representada por el esfuerzo que se realiza durante un cierto tiempo y a lo largo de una determinada distancia, seguida de una pausa, constituida por un intervalo de carácter incompleto o también por una recuperación o periodo regenerativo, repitiendose el proceso un número determinado de veces, denominados repeticiones, las cuales pueden dividirse en grupos o series, lo que da lugar a que la separación entre las primeras esté constituida por micropausas y entre las segundas por macropausas. Esto nos lleva a dos sistemas diferentes: - tipo interválico: la pausa es constructiva e incompleta, lo que supone un complemento a la carga. Los efectos se producen durante la pausa. - tipo repeticiones: el elemento primordial es el estímulo, y la pausa es de carácter regenerativo y recuperatorio, y por tanto más completa. Los efectos se producen durante el estímulo. ELEMENTOS DEL ENTRENAMIENTO FRACCIONADO 1) Carga o estímulo (duración , distancia e intensidad) máxima submáxima baja Duración hasta 60" corta hasta 3' larga 3' - 7' corta hasta 3' larga 3' - 12' Distancia hasta 500 m hasta 1200 m hasta 2000 m hasta 1000 m 1 - 3 km intensidad 95% - 100% 90% 85% 80% 75% pulsaciones 190 - 200 180 - 190 170 - 180 La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 28 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel 2) Repeticiones (veces) y series (grupos) El número de estímulos es directamente proporcional a la intensidad de la carga: - Alta velocidad: . 3 - 10 repeticiones . 2 - 5 series - Velocidad media: - Corta duración: . 15 - 20 repeticiones . 2 - 5 series - Larga duración: . 5 - 10 repeticiones . 2 - 3 series - Velocidad reducida: - Corta duración: . 20 - 40 repeticiones . 2 - 4 series - Larga duración: . 4 - 8 repeticiones . 2 - 4 series 3) Pausa, intervalo o recuperación Pueden ser de carácter aeróbico o anaeróbico. - Pausa incompleta o interválica: (pausa rentable) . el intervalo permite sumar los efectos de unas cargas con otras. . durante la pausa se producen efectos de carácter cardiovascular y metabólico, igual de importantes y a veces más que los de la fase de trabajo - Pausa completa o recuperatoria . da lugar al entrenamiento por repeticiones en el cual cada estímulo tiene importancia por sí mismo, llevando implícitos los efectos del entrenamiento, mientras que la pausa lo que hace es permitir que el esfuerzo sea lo suficientemente intenso como sea necesario. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 29 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel La duración de la pausa repercutirá en la frecuencia cardíaca que disminuirá más cuanto más aeróbico sea el trabajo: - pausa incompleta: . 120 - 140 p/min al inicio de cada carga en trabajos de carácter aeróbico . 140 - 160 p/min al inicio de cada carga en trabajos de carácter anaeróbico - pausa completa: . 100 - 120 p/min al inicio de cada carga tanto de carácter aeróbico como anaeróbico Sin embargo, la duración de la pausa diferirá netamente, ya que el trabajo anaeróbico requerirá mucho más tiempo que el trabajo aeróbico. Existe una relación trabajo pausa: .1:½ .1:1 .1:2 .1:3 En trabajos anaeróbicos de carácter interválico llega a multiplicarse por 10: 18" de trabajo por 3' de pausa. En trabajos anaeróbicos por repeticiones con recuperación total, esta relación puede duplicarse o triplicarse: 18" de trabajo por 9' - 12' de pausa. Es importante distinguir también entre: - recuperación pasiva: sólo frente a fatigas extremas. Recuperación de carácter total neuromuscular. - recuperación activa: el sistema ATP-CP restablece sus reservas por medio aeróbico, así como la tasa de O2 de la mioglobina evitándose así la acumulación de lactato. Debemos tener en cuenta que la resíntesis de lactato es tanto más rápida cuanto mayor sea el VO2 durante la pausa. Es decir que el tiempo de recuperación se reduce prácticamente a la mitad en un esfuerzo agotador con una recuperación activa. La concentración sanguínea del lactato depende también del nivel de actividad que se desarrolle. La intensidad adecuada es de un 50 - 60% del VO2max. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 30 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Así pues la recuperación total de los esfuerzos se produce: - alactácidos: 2' - 3' - lactácidos: no antes de 60' b.1 Interval training intensivo (aeróbico - anaeróbico) No se producen los mismo beneficios cardiovasculares que con la modalidad aeróbica, dado que la intensidad del ejercicio disminuye la vascularización. Pulsaciones: 190 p/min al terminar y 140 p/min al comenzar, lo que produce cierto acúmulo de lactato Repeticiones: se disminuye el número de repeticiones (20 como máximo) y aumenta la intensidad Recuperación: intervalo: - micropausa de 60" (sobre 200 m. de trote) - macropausa de 3' Distancia: entre 100 y 400 m. Se recomienda hacer este trabajo en un terreno ligeramente ascendente con retorno trotando, evitando el trabajo en pista, ya que produce periostitis, sobrecargas, tendinitis, etc. b.2. Velocidad resistencia (series) o tempo Es un trabajo de resistencia anaeróbica con muy alta frecuencia cardíaca y deuda de O2, llegandose a niveles de concentración de lactato enormes en la variante aplicable al medio fondo. Distinguimos entre: - alactácido: no supera los 20" de duración (glucólisis anaeróbica) - lactácido: se prolonga hasta los 90" Los esfuerzos tienen una intensidad del 90 - 95% y rebasan ampliamente el umbral anaeróbico. La forma de ejecución es: La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 31 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel - por repeticiones consecutivas, que incidirá sobre la capacidad lactácida o alactácida - por series, lo que incidirá sobre la potencia lactácida o alactácida b.3. Velocidad resistencia (sprints intervalados) - Vertiente alactácida: . la utilizan los velocistas para mejorar su capacidad alactácida . alto número de repeticiones . las distancias oscilan entre 20 y 60 m. . la recuperación es la suficiente para la resíntesis de ATP - CP - vertiente lactácida: es un entrenamiento aeróbico - anaeróbico: . la utilizan los medio fondistas y fondistas . alto número de repeticiones . las distancias oscilan entre 1000 y 3000 m. de forma que se realizan de 25 - 50 m. a sprints seguidos de 50 - 75 m. a ritmo medio . se produce un aumento del VO2 en los tramos de recuperación activa y una intensa actividad neuromuscular y anaerobica con acumulo alactácido final b.4. Ritmo competición (tempo) La diferencia con la velocidad resistencia reside primordialmente en la pausa, que es mucho mayor en este sistema, por lo que lo importante es el estímulo aisladamente considerado. Es decir, lo que caracteriza a este trabajo es su CALIDAD, que debe manifestarse en cada una de las repeticiones sin que interfiera en la fatiga. - la distancia en inferior a la de la prueba (1/5, 2/5, 3/5, 4/5) recorrida al ritmo correspondiente a la marca que se pretende conseguir - poco número de repeticiones (2 - 4) - la pausa es elevada (10' - 20') La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 32 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel b.5. Cuestas - Cortas . distancias menores de 100 m. . inclinación entre 10% y 15% . velocidad alta . recuperación semiactiva entre 3' y 5' . 10 repeticiones . efecto neuromuscular - Medias . distancias entre 100 y 250 m. La duración no ha de exceder de 45" . inclinación entre 5% y 10% . intensidad del 90% (190 - 200 p/min) . recuperación: micropausas activas de 2'/3'. Regresar trotando macropausas activas de 6'/12' . ejecución en progresión, buscando al inicio un amplio tandem de piernas y frecuencia al final con enérgica ayuda de brazos . mejora la potencia anaeróbica láctica . 6 - 12 repeticiones en forma seriada ( 3 X 4, 4 X 3, ...) - Largas . distancias entre 200 y 800 m. . intensidad entre 75% - 80% (180 - 190 p/min) . efecto: mejora la capacidad aeróbica mediante ínterval 200 - 400 m. mejora la potencia aeróbica mediante ritmo resistencia 400 - 800 m. . repeticiones: interval: de 15 a 20 ritmo resistencia: de 7 a 10 . recuperación: interval: 15"/60" entre repeticiones y 3'/5' entre series ritmo resistencia: 3'/4' La mayor parte de los métodos de trabajo de la resistencia anaeróbica deben ser reservados para deportistas de élite, es decir para aquellos que se dedican de una manera seria al deporte y deben lograr unos resultados elevados para mantener una categoría, unas marcas , etc.. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 33 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Por tanto y como ése no es en ningún momento nuestro objetivo dentro del área de Educación Física, nos vamos a limitar a decir que la mayoría de estos entrenamientos son de carácter interválico (alternancia entre el trabajo y el descanso), que la intensidad en los periodos de trabajo varía de media-alta a muy alta y que los descansos no deben ser completos, para así acostumbrar al organismo a trabajar en condiciones de deuda de oxígeno. 9. Efectos del entrenamiento de resistencia Cuando trabajamos la resistencia se producen en el organismo una serie de cambios fisiológicos y estos ocurren en tres sistemas fundamentalmente, que son sistema cardio-circulatorio y de la sangre, sistema respiratorio y sistema muscular 9.1. Adaptaciones crónicas que se consiguen mediante el entrenamiento 9.1.1. Adaptaciones del sistema respiratorio ⇨ Mayor “Diferencia de O2 arteriovenoso” → La cantidad de O2 extraído de la sangre arterial y usado por los tejidos es mayor. ⇨ Aumento del “VO2 máx.” → El volumen máximo de O2 que el organismo es capaz de utilizar por minuto se incrementa. ⇨ Aumento en Fuerza, Resistencia y Velocidad de contracción a nivel de los músculos respiratorios. ⇨ Disminución de la Frecuencia de la ventilación. ⇨ Con el entrenamiento el Volumen Corriente puede incrementarse → así, para un mismo V.M.R., el entrenado utiliza una menor F.R. y un V.C. superior. ⇨ Se mejora el Volumen Minuto Respiratorio o Ventilación pulmonar → mayor eficiencia en el proceso respiratorio, disminuyendo el consumo de O2 y la producción de CO2 ante una misma carga. ⇨ Aumento de la Capacidad vital → Volumen máximo espirado, después de una inspiración máxima. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 34 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel ⇨ Aumento del Volumen de reserva inspiratoria → Volumen máximo inspirado, después de una inspiración normal. ⇨ Aumento del Volumen de reserva espiratoria → Volumen máximo espirado, después de una espiración normal. 9.1.2. Adaptaciones del sistema cardio - circulatorio ⇨ Aumento de la cavidad cardiaca → preferentemente trabajo aeróbico. ⇨ Engrosamiento de la pared miocárdica y mejora de las reservas alcalinas de la sangre → con trabajos anaeróbicos. ⇨ Aumento del “Volumen sistólico” (V.S.) → cantidad de sangre que el corazón expulsa en una contracción. ⇨ Disminución de la “Frecuencia cardiaca” (F.C.), tanto en reposo como en esfuerzo → debido fundamentalmente, al incremento del “Volumen sistólico”. ⇨ Se ve positivamente afectado el “Volumen minuto cardiaco o Gasto cardiaco” (V.M.C.) → Cantidad de sangre que el corazón expulsa en un minuto (V.M.C.= V.S.x F.C.), es decir, se va a expulsar mayor cantidad de sangre con una menor frecuencia cardiaca. ⇨ Aumento de la “Volemia o Volumen sanguíneo” (Cantidad total de sangre que hay en el organismo), por un aumento del plasma y del nº de células (sobre todo glóbulos rojos o hematíes, con lo que aumenta la cantidad de Hemoglobina en sangre). ⇨ Mejor “direccionalidad de la sangre” (flujo dirigido a los músculos en actividad). ⇨ Dilatación de Arterias. ⇨ Mejora de la “capilarización” (diámetro y nº de capilares) y la “Irrigación” en todas las zonas corporales. 9.2. Efectos sobre el organismo La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 35 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel Pero hay que tener en cuenta que no todos los efectos que produce el entrenamiento de resistencia son beneficiosos, y sobre todo cuando este entrenamiento se realiza de una forma irracional o en condiciones de alta competición, donde pueden producirse modificaciones patológicas del organismo que a la larga, e incluso a un medio plazo, pueden ser muy negativos para el organismo. Así pues, vamos a ver los efectos beneficiosos y perjudiciales por separado. 9.2.1. Efectos beneficiosos a. En el sistema cardio-circulatorio y sangre - Aumenta el volumen de la cavidad cardiaca, lo cual permite bombear la corazón más sangre en cada contracción, con lo cual disminuye el gasto cardíaco, sobre todo con la resistencia aeróbica. - Se engrosa y fortalece la pared del miocardio, lo que también ayuda a bombear más sangre en cada sístole. Este engrosamiento se produce con el trabajo anaeróbico. - Disminuye la frecuencia cardíaca, porque aumenta el volumen sistólico, el caudal de sangre permanece constante y el corazón trabaja menos. - Pone en funcionamiento capilares latentes para mejorar la irrigación de los músculos. - Hay un aumento del volumen total de sangre en el cuerpo, que pasa de 4-4,5 l. en un individuo sedentario, a 6-7 l. en individuos entrenados, con mayor posibilidad de transporte de nutrientes. - Aumento de la cantidad de hematíes en sangre, que pasa de 44,5 millones/mm3 a 5-6 millones/mm3, con lo cual hay un incremento de la mioglobina y la posibilidad de transporte de O2 hacia los tejidos celulares. - Se produce una reducción de la hipertensión, y es por esto que el ejercicio moderado y prolongado se les recomienda a los hipertensos, junto con una dieta baja en sal, para controlar la presión arterial. b. En el sistema respiratorio - Amplía la capacidad pulmonar y pone en funcionamiento alveolos que habitualmente no lo hacen. La resistencia y su entrenamiento, el aparato cardio-respiratorio y sistemas de obtención de energía 36 Departamento de Educación Física IES Francés de Aranda. Teruel - Mejora y aumenta el intercambio de O2 y CO2 en los pulmones. - Reducción del número de inspiraciones por minuto en reposo, al pasar de 16-20 en personas sedentarias a 8-10 en personas entrenadas. c. En el sistema muscular - Hay una hipertrofia de las fibras musculares rojas si el entrenamiento es sobre todo aeróbico. - Existe un aumento de las mitocóndrias y su función en la cadena de obtención de ATP de forma aeróbica. - Las reservas de triglicéridos, glucógeno y fosfágeno aumentan. - Mejora la capilarización (aumentan los capilares en el músculo). Por tanto la función de aporte de nutrientes y oxígeno y eliminación de sustancias de deshecho se mejora. d. Efectos globales en el organismo - Activa el funcionamiento de los órganos de desintoxicación (hígado, riñones) para neutralizar y eliminar las sustancias químicas de desecho. - Activa las glándulas endocrinas, sobre todo las suprarrenales, lo que provoca un aumento de la adrenalina y la noradrenalina. - Activa el metabolismo general del organismo. 9.2.2. Efectos negativos Los efectos negativos vienen dados fundamentalmente por un inadecuado trabajo, o un excesivo desequilibrio entre el trabajo aeróbico y anaeróbico, lo que provoca que los cambios que se producen en el corazón, en aumento de tamaño de las cavidades y el grosor de las paredes no esté compensado.
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